一
介绍
在了解“材料等级”的定义之前，我们先来区分一下日常应用中容易混淆的两个定义，即：材料与材质。
材料：人类用来制造物体、设备、部件、机器或其他产品的物质。材料是物质，但并非所有物质都可以称为材料。这是一个宏观的定义。
主要材料类别
材质：简单来说就是物体的质感。材质可以看作是材质与纹理的结合。
在实际工作中，说到金属材料，材质（学名：牌号）通常是指钢材的种类和品质，一般是指钢材的牌号。可以理解为材质是钢材的一类或者其他材质，材质是钢材的一类。
二
材料等级是多少？
材料牌号：对具有相同化学成分、物理性能和机械性能的材料的编号。
三
材料等级相关国家标准
截至2018年6月1日，国家标准化管理委员会已实施材料牌号国家标准52项，涉及冶金（45项）、电子（3项）、化工（1项）、橡胶（2项）四个行业。其中，现行国家标准29项，废止23项。冶金行业是起草、制定材料牌号的主要行业，钢铁产品牌号是日常应用最为广泛的。具体见下表：
材料牌号国家标准清单（现行）
材料牌号国家标准一览表（废止）
四
钢材等级规范
我国对钢铁产品牌号的命名有两项推荐性国家标准，即GB/T221-2008《钢铁产品牌号命名方法》和GB/T221-2013《钢铁及合金统一数字代号体系》。前者仍采用汉语拼音、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的原则命名钢种，后者则要求凡是纳入国家标准和行业标准的钢铁产品都应同时纳入产品牌号和统一数字代号，并并行使用。
1）标准中常用的化学元素符号如表1-1所示。
表1-1 常见化学元素符号
2）非合金钢、低合金钢、合金钢中元素含量规定极限值（摘自GB/T1-2008）见表1-2。
表1-2 合金元素规定限量值
注：（1）La系列元素的含量也可以是混合稀土的总含量；（2）当钢中同时规定Cr、Cu、Mo、Ni（Nb、Ti、V、Zr）四种元素中的两种、三种或四种时钢材材料分类全部牌号，对于低合金钢，应同时考虑这些元素中每种元素的规定含量，所有这些元素的规定含量之和不得超过元素周期律中各规定的两种、三种或四种元素最高限值之和的70％。 如果这些元素的规定含量之和大于每种规定元素最高限值之和的70％，即使每种元素的规定量低于规定的最高限值，也应划为合金钢。
3）品牌名称使用的汉字及拼音符号见表1-3
表1-3 商标使用的汉字和拼音符号
①所用符号均为英文字母。
五
钢材等级表示示例
5.1
GB钢号表示方法示例
1）碳素结构钢牌号表示方法
按照GB/T700-2006标准，牌号如下：
钢号依次由代表屈服点的字母“Q”、“最小屈服点值（MPa）、质量等级符号A、B、C、D和脱氧方法符号四部分组成。
Q235D 等级示例：
Q——钢的屈服点，“屈”字的汉语拼音前缀；
235-最小屈服点值；
D-表示质量等级为D级。
有时会在品牌名称后添加以下符号：
F-沸腾钢；Z-镇静钢；TZ-特殊镇静钢。
由于D级质量钢均为特殊镇静钢，因此可以省略“TZ”符号。例如：Q235-D-TZ可以写成Q235D。符号“Z”可以省略。
2）优质碳素结构钢牌号表示方法
优质碳素结构钢以平均含量千分之四十五表示，例如45号钢，其平均碳含量为千分之四十五，即0.45%。
含锰较高的优质碳素结构钢应以Mn标记，例如45Mn。
GB/T 699-2015标准中有统一的数字代号，45钢的统一数字代号为。
3）低合金高强度结构钢牌号表示方法
在GB/T 1591-2008标准中，钢号表示方法与GB/T700-1988标准中相同，构成Q系列钢，如Q390、Q420等。
4）合金结构钢牌号表示方法
合金结构钢牌号是用阿拉伯数字标出碳的平均含量（以千分之几表示）来表示的。当合金元素平均含量小于1.5%时，牌号中只标出化学元素符号，一般不标出含量。当平均含量达到11.50%~2.49%、2.50%~3.49%、……22.50%~23.49%时，在化学元素符号后标出2、3、……23的相应数值。例如，钢的主要化学成分碳的平均含量为千分之25，铬的最大含量为1.50%以上，镍的含量约为4%，钨的含量小于1.50%。A代表优质钢。
在GB/T 3077-2015标准中，冶金质量也分为三类，并用统一的数字代号表示为：
；；
5）碳素工具钢牌号表示方法
对于锰含量正常的碳素工具钢，在牌号前冠以字母T，其后的阿拉伯数字表示平均碳含量（千分之一）。例如平均碳含量为0.80%的碳素工具钢牌号为T8。
对于更高质量的碳素工具钢，在牌号末尾添加符号A，例如T8A。
6）合金工具钢和高速工具钢牌号表示方法
合金工具钢和高速工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相同，采用表1-1规定的化学元素符号和阿拉伯数字，但一般不标明碳含量。例如平均碳含量为1.60%、铬含量为11.75%、钼含量为0.50%、钒含量为0.20%的合金工具钢，其牌号为；平均碳含量小于1.00%时，可用个位数表示碳含量（以千分位表示）。例如平均碳含量为0.80%、硅含量为0.45%、锰含量为0.95%的合金工具钢，其牌号为8MnSi；低铬（平均铬含量小于1%）合金工具钢，在铬含量（以千分位表示）前加“0”。 例如平均铬含量为0.60%的合金工具钢，牌号为Cr06。平均碳含量为0.85%、钨含量为6.00%、钼含量为0.50%、铬含量为4.00%、钒含量为2.00%的高速工具钢，牌号前冠以“C”时，表示其平均碳含量高于一般牌号。
7）塑料模具钢牌号表示方法
只需在塑料模具钢牌号前加符号“SM”即可。现行国家标准中，只有GB/T 1299-2000中有两个塑料模具钢牌号，但都没有以“SM”为前缀。行业标准中，塑料模具钢牌号均以符号“SM”为前缀，如等。
8）保证淬透性的结构钢牌号的表示方法
末尾带有字母“H”的结构钢等级是保证淬硬性的结构钢，例如40CrH。
9)易切削结构钢牌号表示方法
易切削钢牌号前冠以汉语拼音大写字母“Y”，后接阿拉伯数字代表平均碳含量（万分之几）。含硫、磷的易切削钢，在符号Y和阿拉伯数字后加易切削元素符号。例如平均碳含量为0.15%的易切削钢，记为Y15。含硫或硫锰、锰含量较高的易切削钢，在符号Y和阿拉伯数字后加锰符号。平均碳含量为0.40%，锰含量为1.20%～1.25%的易切削钢，记为Y40Mn。含有钙、铅等易切削元素的易切削钢，在符号Y和阿拉伯数字后加锰符号。 例如平均碳含量为0.15%、铅含量为0.15%～0.35%的易切削钢，记为Y15Pb；平均碳含量为0.45%、钙含量为0.002%～0.006%的易切削钢，记为Y45Ca。
10)冷镦、冷挤压用钢号标识
所有带有“ML”符号的钢种均为冷镦钢、冷挤压钢。
11）不锈钢及耐热钢牌号表示方法
不锈钢、耐热钢的牌号用表1-1中的合金（化学）元素符号和阿拉伯数字表示。易切削不锈钢、耐热钢在牌号前加“Y”。
一般用1位阿拉伯数字表示平均碳含量（千分之一）；当平均碳含量不小于1.00%时，用2位阿拉伯数字表示；当碳含量上限小于0.10%时，用“0”表示碳含量；当碳含量上限不大于0.03%和大于0.01%时，用“03”表示碳含量（超低碳）；当碳含量上限不大于0.01%（超低碳）时，用“01”表示碳含量；当没有规定碳含量下限时，用阿拉伯数字表示碳含量的上限。
合金元素的表达方法与合金结构钢相同。
12）弹簧钢牌号表示方法
优质碳素弹簧钢的表示方法与优质碳素结构钢牌号的表示方法相同。
合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢牌号相同。
13）耐候钢牌号表示方法
耐候钢是一种耐大气腐蚀的低合金高强度结构钢。高耐候结构钢在牌号末尾加符号“GNH”；焊接结构如、等在耐候钢牌号末尾加符号“NH”。
14)焊接用钢号表示方法
焊接钢包括碳钢、合金钢和不锈钢，其牌号在各类焊接钢的牌号前加符号“H”，如H08等，对于优质焊接钢，在牌号后加“A”。
15）轴承钢牌号表示方法
轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈钢、高温轴承钢四大类，这里只介绍高碳铬轴承钢牌号表示方法。
在牌号头部加符号“G”，但不标明碳含量。铬含量以千分之一表示，其它合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如平均铬含量为1.50%的高碳铬轴承钢牌号为GCr15。
5.2
国标铸钢牌号表示方法
由于GB/T5613-2014《铸钢牌号表示方法》有专门的国家标准，GB/T 221-2008标准中取消了关于铸钢牌号表示方法的相关内容。
GB/T5613-2014标准规定了两种表示铸钢牌号的方法。
1）以屈服强度、抗拉强度力学性能为依据的牌号表示方法，例如ZG200-400等。ZG为铸钢符号钢材材料分类全部牌号，200、400分别为屈服强度、抗拉强度的最小值（MPa）。
2）牌号主要以化学成分为依据，如Cr为铬的符号，20为平均碳含量(万分之几)，13为平均铬含量(质量分数)(%)。
3）某些附加字母及符号代表不同的含义，如ZD345～570代表一般工程与结构用低合金铸钢；ZG200～400H代表焊接结构用碳素铸钢；ZGMn 13代表铸钢。
5.3
国标铸铁牌号表示方法
GB/T5612-2008《铸铁牌号表示方法》规定了各种铸铁牌号的表示方法，因此GB/T221标准也取消了铸铁牌号表示方法的相关内容。
各种铸铁代号及等级的示例如表1-4所示。
表1-4 铸铁代号及等级示例
1）表中HT250表示灰铸铁抗拉强度等级，250表示抗拉强度最小值（MPa）。
2）QT400-15和-10等级后面的数值分别表示拉伸强度（MPa）和断裂伸长率（％）的最小值。
3）QTM Mn8-30等代表根据化学成分含量而划分的各种铸铁牌号。
结尾
热门文章
